CC BY
6
(Пособие для врачей. — М., Мсдгиз, 1949), «Новая номенклатура и организационные формы объединения лечебно-профилактических учреждений» (Пособие для врачей. — М., Мсдгиз, 1950; совместно с А.М.Дворкиным).
В Институте им. Н.А.Семашко Давид Григорьевич работал до августа 1951 г. Его уход был вынужденным — он, как и ряд других руководящих и рядовых сотрудников, был уволен в связи с развернувшейся в стране «борьбой с космополитизмом».
Следующий этап научной деятельности Д.Г.Оп-пенгейма связан с Центральным институтом курортологии и физиотерапии Минздрава СССР. К чести тогдашнего директора института Г.Н.Поспеловой в возглавлявшееся сю учреждение был принят ряд «опальных» деятелей. Давид Григорьевич начал работу в должности старшего научного сотрудника отдела организации курортов, с 1960 г. он — руководитель отдела, а в 1969-1979 гг. — научный консультант. 28 лет отдал он ведущему научно-практическому центру в области курортологии. В эти годы был опубликован ряд важных исследований, проведенных им или под его руководством. Основные работы Д.Г.Оппснгейма: «Сорок лет советских курортов» (М., Мсдгиз, 1957),
«Местные курорты» (М., Медицина, 1967), «.Методические указания по медицинскому отбору больных на санаторно-курортное лечение» (М., Медицина, 1972; совместно с Ю.И.Даниловым и Л.Г.Голдфайлсм). Обобщающая работа «Социаль-но-гигиенические и организационно-методические аспекты проблем курортологии» (1971 г.) явилась авторефератом докторской диссертации. Ученая степень доктора медицинских наук присуждена автору в 1973 г. Ряд его работ опубликован в тематических сборниках, в трудах съездов и совещаний, в периодической печати.
После ухода в 1979 г. на пенсию Д.Г.Оппснгейм не прекратил активную деятельность не только в области курортологии, он проводил консультации, редакционную работу в издательстве «Медицина» и др.
Таков большой и нелегкий жизненный путь Давида Григорьевича Оппенгейма — 75 лет трудовой деятельности, из которых 70 лет посвящены врачебной, научно-организационной, педагогической работе. На этом пути им приобретен богатейший опыт и завоеван авторитет талантливого ученого и организатора здравоохранения.
Поступила 02.06.94
Дискуссии и отклики читателей
'!> Р.Г.МИНУЛЛИН. 1994 УДК 614.7:613.648]:07
Р.Г.Минуллин
АНАЛИЗ «МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ УРОВНЕЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ И ГРАНИЦ САНИТАРНО-ЗАЩИТНОЙ ЗОНЫ И ЗОНЫ ОГРАНИЧЕНИЯ ЗАСТРОЙКИ В МЕСТАХ РАЗМЕЩЕНИЯ СРЕДСТВ ТЕЛЕВИДЕНИЯ И ЧМ-РАДИОВЕЩАНИЯ»
Казанский государстиенный университет
В «Методических указаниях по определению уровней электромагнитного поля и границ сани-тарно-защитной зоны и зоны ограничения застройки в местах размещения средств телевидения и ЧМ-радиовещания», являющихся приложением к «Временным санитарным нормам и правилам защиты населения от воздействия электромагнитных полей, создаваемых радиотехническими объектами — СН 2963-84» [ 1 1 (в дальнейшем для краткости — методика СН 2963-84), для расчета электрической составляющей электромагнитного поля приведена формула:
Е - КфКгГ(а.)!ЧР) (30ЯС„п:,фт)1/2/л В/м (1)
где Р — мощность на входе антенно-фидерного тракта, Вт; Со — коэффициент усиления антенны относительно изотропного изучателя; т]атф — коэффициент потерь в антенно-фидерном тракте; г — расстояние от геометрического центра антенны до расчетной точки, м; .Рф) — значение нормированной диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости; р — угол, образованный на-
правлением на расчетную точку и плоскостью горизонта, проведенной через геометрический центр антенны; F(a) — значение нормированной диаграммы направленности антенн в горизонтальной плоскости; Кф — множитель, учитывающий влияние земли; Ку — множитель, учитывающий неравномерность диаграммы направленности в горизонтальной плоскости.
Эта формула по структуре и соотношению переменных и коэффициентов, входящих в нее, абсолютно идентична формуле Шулейкина — ван дер Поля, которая применяется для расчетов в диапазоне очень низких, низких и средних волн, т.е. на частотах от 3 кГц до 3 МГц. Это особый случай распространения радиоволн в данном диапазоне частот, в электродинамике он классифицируется как распространение радиоволн над плоской поверхностью земли при антеннах, расположенных непосредственно у границы раздела двух сред.
Использование этой формулы для расчетов напряженностей полей в диапазоне ультракоротких
Рис. I. Схема распространении ультракоротких радиоволн (ВЧ-диапазон).
Объяснение н тексте.
волн недопустимо, так как здесь действуют другие физические законы. В электродинамике случай распространения ультракоротких волн определяется как распространение радиоволн над плоской поверхностью земли при поднятых передающей и приемной антеннах. При этом в точке приема образуется суммарное электрическое поле Е, создаваемое двумя интерферирующими полями — от прямого луча £„рям и отраженного луча £0тр> т-с-
Е = ^прям + ^отр •
На рис. 1 представлена схема распространения радиоволн в этом случае. Излучатель электромагнитных волн находится в точке А на высоте приемник — в точке В на высоте Волны из точки А в точку В приходят двумя путями: по прямому лучу АВ и по отраженному лучу АСВ. В зависимости от соотношения фаз они могут складываться или вычитаться, тогда общее поле в точке В будет соответственно увеличиваться или уменьшаться.
Согласно данным М.П.Долуханова [2], напряженность электрического поля в точке В, создаваемая прямым лучом АВ, равна:
£црям - 245 «а)/--ф)с¡"«(ЯОо)1/2/^, В/м, (3)
где гI —расстояние по лучу АВ, м; Р— измеряется, кВт.
Луч АСВ, отраженный от земли, характеризуется коэффициентом отражения , где модуль Л определяет уменьшение амплитуды напряженности поля из-за поглощения в почве, а фаза 0 определяет фазовые изменения в сигнале из-за состояния почвы. Поэтому для отраженного луча АСВ формула будет следующей:
Етр - 245 /гЯа)ЛР)#,'^-2л(г2-г1>/х1(Р0)1/2/г2, Вм, (4)
где Г2 — расстояние по лучу АСВ, м.
Если высота подвеса передающей антенны равна Л), приемной антенны — Л2, расстояние между основаниями антенн — г, а точка Е является зеркальным отображением точки А, то из ДАЭВ (см. рис. 1) имеем:
Г! = [г2 + (Л! - Л2)2]У2, а из ДОЕВ имеем:
Г2 - [Г2 + (/1! + /¡2)2]1/2.
Тогда разность путей по отраженному и прямому лучам равна:
Лг - г2г! - [г2^(Л1+Л2)2]1/2-[г2+(Л1-/г2)2]1/2.
Высота подвеса антенн на телецентрах обычно находится в пределах = 150-200 м, а высота
приемной антенны, согласно методике СН 2963 — 84, должна быть равна h2 = 2 м. В этом случае Дгтах = 4 м. Обычно напряженности электрического поля измеряются на расстояниях г»50 м, тогда Дг«/"1, т.е. величина Дг весьма мала, следовательно, г2 = г\.
Однако величина Дг в УКВ-диапазоне соизмерима с длиной излучаемой волны X, особенно при малых значениях г, поэтому в выражении с(ц>*-б-2лЛгМ)величиной Д г пренебрегать нельзя.
Оценочные расчеты показывают, что при г = 100 м величина расхождения по углу между отраженным и прямым лучом Д|3=|$2—Pi достигает максимума и составляет Дртах= 0,5°. Эта величина соизмерима с ошибками отсчета углов при снятии диаграммы направленности антенн в вертикальной плоскости, поэтому можно считать, что:
ЯР!) - У=Ч|32> - ЯР),
где \1 = arctg ((h\ - h2)/r).
После указанных упрощений, подстановки формул (3) и (4) в формулу (2) и последующих преобразований имеем:
Е - 245 ЯаШрМГОо^^еМП+Ле^СЭ^лг/М/
|л-2+С/г2-Л2>2]i/2 (5)
При распространении радиоволн внутри городской застройки происходит некоторое увеличение напряженности электрического поля из-за прихода в точку приема дополнительных лучей, отраженных от соседних зданий. Это увеличение можно учесть, используя коэффициент Кф = 1,11-1,3. Неравномерность диаграммы направленности передающей антенны в горизонтальной плоскости, согласно методике СН 2963-84, учитывается через коэффициент Кг = 1,26-1,41. Если эти коэффициенты внести в формулу (5), то в окончательном виде получим:
Е - 245 K<bKrFUi)/'($) (PG0)1 /2<У«"| I +Re-№ + 2лДгМ] /
[г2+(Л,-Л2>2]1/2- (6)
Проведем сравнительный анализ формул (1) и (6).
Рассмотрим распространение радиоволн в случае изотропных, т.е. ненаправленных, антенн. Поэтому из формул (1) и (6) необходимо убрать коэффициенты и выражения, связанные с антенной и диаграммой направленности антенны, т.е. считаем, что:
/Сф - Кг " Со - Ла) - лр) - 1.
Тогда формула (1) примет вид:
Е - (30«!/2/г, (7)
а формула (6) будет выглядеть следующим образом:
Е - 245 Pl/2ci"' [ 1 +Яе~ле 4 2рЛгА] /
[г2+(Л1-Л2)2}1/2. (g)
На рис. 2 представлены зависимости действующих значений Е(г), рассчитанные по формуле (7), в виде штриховой линии и по формуле (8) в виде сплошной линии, когда Р = 5 кВт, h\ = 178 м, /¡2 = 2 м. На рис. 2,а для случая X = 6 м видно, что на небольших расстояниях от передатчика (до 100 м) штриховая линия по уровню значительно выше сплошной линии, которая в этом интервале расстояний имеет постоянное значение. На расстояниях от 100 до 500 м кривые снова расходятся,
ЮООО
/ООО
100 -
О 0,1 1 Ю ЮО О 0,1 1 10 100 Рис. 2. Изменения напряженности электрического поля и зависимости от расстояния для ненаправленных антенн.
ЗДссь и па рис.3: по оси абсцисс— расстояние (в км); по оси ординат — напряженность поля (в мВ/м). Штриховая линия — метод CI12963—84, сплошная — метод Казанского университета, а — для 1-го телевизионного канала с длиной волны 6 м, б — для 26-го телевизионного канала с длиной волны 0,53.
причем значения, рассчитанные по методике СН 2963 — 84, вновь оказываются выше уровней поля, определяемых по нашей методике, чем больше расстояние, тем больше расхождение. Это происходит потому, что уровень поля, согласно формуле (7), убывает пропорционально расстоянию, а согласно формуле (8), уменьшение поля происходит пропорционально квадрату расстояния.
На рис. 2, б представлен еще один пример сопоставления результатов расчета Е(г) для случая К = 0,53 м, здесь длина волны примерно в 10 раз меньше, чем в первом примере. Кривая Е(г), рассчитанная по формуле (7), совершенно не отличается от подобной кривой, приведенной на рис. 2, а, так как в формуле (7) отсутствует зависимость от длины волны. Иначе ведет себя кривая Е(г), рассчитанная по формуле (8). Различия между обеими кривыми на рис. 2, б в общем такие же, как на рис. 2, а, в то же время сплошная кривая Е(г) претерпевает глубокие флуктуации на расстояниях от 30 до 1000 м. Это явление известно давно и хорошо изучено, оно обусловлено синфазными и противофазными сложениями электрических полей прямого и отраженного лучей в точке приема.
Таким образом, можно считать, что формула (8) описывает закономерности распространения радиоволн, реально существующие в действительности.
Была осуществлена экспериментальная проверка действенности рабочих формул (1) и (6). На рис. 3 представлены результаты расчетов и непосредственных измерений на разных расстояниях на-
пряженностси электрических полей, создаваемых: а) телевизионным передатчиком с длиной волны 6 м (1-й телевизионный канал); б) телевизионным передатчиком с длиной волны 0,53 м (26-й телевизионный канал); в) передатчиком ЧМ-веща-ния с длиной волны 4,54 м. Штриховой линией изображены зависимости Е{г), рассчитанные по формуле (1), сплошной линией — по формуле (6), крестиками отмечены измеренные значения напря-женностсй электрических полей. Измерения выполнены с помощью прибора 5М\У-8. В расчетах учитывались реальные диаграммы направленности антенн.
На рис. 3 во всех 3 случаях видно хорошее совпадение как в ближней, так и в дальней зонах сплошных кривых, рассчитанных по формуле (6), с экспериментальными значениями Е(г). В то же время штриховые кривые, рассчитанные по формуле (1), не изменяют свою форму и практически не совпадают ни в ближней, ни в дальней зонах с измеренными величинами Е(г). В ближней зоне эти штриховые кривые имеют повышенные значения, что даст ложные представления о превышении напряжснностями полей предельно допустимых уровней (ПДУ) на рабочих местах обслуживающего персонала. В то же время размеры санитар-но-защитной зоны, определяемой по ПДУ-2 В/м, в этом случае, как видно на рис. 3, а, значительно меньше, чем на самом деле. Кроме того, экспериментальные значения Е(г) подтверждают, что напряженность электрического поля уменьшается с расстояния пропорционально квадрату расстояния.
Следовательно, теоретические и экспериментальные исследования изменений распределения напря-жснностсй электрических полей с расстояния подтверждают действенность формулы (6) и несоответствие реальной обстановке формулы (1). Таким образом, в методику СН 2963 — 84 необходимо внести коррективы, чтобы сю можно было пользоваться для санитарно-гигиенической оценки территории, прилегающей к телецентрам и радиоцентрам ЧМ-вещания.
Л и т с р а т у р а
1. Временные санитарные нормы и правила защиты населения
от воздействия электромагнитных нолей, создаваемых радиотехническими объектами «СМ 2963 — 84». ■2. Долухапов МЛ. Распространение радиоволн. — М., 1965.
Поступила 07.06.94
ГО ОООт
1000 т
ЮООО
1ООО
100
10
ЮООО
1000
100
10
0,1 1 10 ЮО
iiiiiiJ IInuil 11III»! iiiiinil__iiimiI iiiiiml Iiiiínl ibnml
c¡i i ro too o o,i i ¡o too
Рис. 3. Изменения напряженности поля в зависимости от расстояния для реальных антенн.
Крестики — экспериментальные данные, в —для канала ЧМ-радиовещания едлиной волны 4,54м. Остальные обозначения те же. что на рис. 2.
